Mestrado em Engenharia Química

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Acesso aberto (Open Access)
Efeito do pré-tratamento térmico na remoção de ferro de bauxita e lama vermelha por separação magnética
(2024-01-29) Silva, Juliana Costa; Horta, Daniela Gomes; Roveri, Carolina Del; Lima, Odair
A bauxita, principal fonte primária de alumínio, é destinada majoritariamente à produção deste metal (95%), sendo usada também como matéria prima para fins não metalúrgicos. A produção de alumínio gera 120 milhões de toneladas do resíduo sólido denominado lama vermelha por ano. Além disso, devido a heterogeneidade dos depósitos, algumas áreas possuem teor de alumina que não atendem às especificações da produção de alumínio. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi propor e avaliar estratégias de recuperação de minerais portadores de ferro de uma bauxita marginal e de lama vermelha, por meio da técnica de separação magnética precedida de pré-tratamento térmico com agente redutor. Amostras de bauxita e lama vermelha foram coletadas, preparadas, caracterizadas e submetidas à separação magnética a úmido em diversos campos precedida ou não de pré-tratamento térmico em forno rotativo tubular, utilizando-se coque ou H2 como agentes redutores. Os produtos foram caracterizados por Fluorescência de raios-X (FRX) e Difração de raios-X (DRX) a fim de avaliar a eficiência na separação magnética e as transformações de fase ocorridas devido ao pré-tratamento térmico. O pré-tratamento térmico resultou na desidratação de goethita a hematita, e redução de goethita a hematita e hematita a magnetita, que é um mineral de maior susceptibilidade magnética. Na separação magnética, para a bauxita, foram alcançados teores de Fe2O3 de 21,1%, com recuperação metalúrgica de 48,5% no produto magnético, em comparação a 11,0% na alimentação, usando pré-tratamento térmico com 850 ºC com coque. Para a lama que tinha 14,6% de Fe2O3, foi possível uma recuperação metalúrgica de Fe2O3 de 88,4%, com teor final de 33,3%, na mesma condição de tratamento térmico.
Acesso aberto (Open Access)
Produção de células íntegras lipolíticas a partir de subprodutos agroindustriais e seu emprego na geração de bioenergia
(2023-05-25) Lima, Débora Prudente; Paula, Ariela Veloso de; Bento, Heitor Buzetti Simões; Moura, Rafael Brito de
A crescente produção de resíduos sólidos é uma preocupação mundial e no Brasil o agronegócio é responsável por grande parte dessa produção, que, com descarte inadequado, aumentam os impactos ambientais. Os efluentes lipídicos também são uma preocupação para indústrias de abate, por exemplo, pois a gordura presente neles dificulta seu tratamento. Uma alternativa para tratá-lo é a digestão anaeróbia que gera biogás em seu processo. Contudo a hidrólise se torna sua etapa limitante. Assim, os pré-tratamentos vêm sendo estudados visando reduzir o tempo de hidrólise, como o enzimático, que aplica enzimas hidrolíticas para esse fim, sendo a lipase a mais adequada neste caso. Com isso, o presente trabalho teve como objetivo estudar a produção de células íntegras com lipase ligada ao micélio a partir dos fungos filamentosos A. oryzae e P. citrinum e dos subprodutos da indústria de alimentos okará, bagaço de malte e soro de queijo como fontes de nutrientes nos meios de cultura, em busca da melhor alternativa para aplicação na biodigestão anaeróbia de um efluente de abatedouro avícola. Incubou-se os cultivos por 72h à 30°C e 170rpm. Filtrou-se as amostras a vácuo e determinou-se a atividade hidrolítica (AH) do filtrado e biomassa. O fungo A. oryzae cultivado em okará apresentou células íntegras com maior AH (51,61±10,43 U/g). A construção da curva de crescimento do fungo apresentou o tempo ideal de cultivo de 96h com AH de 50,22±4,13 U/g e concentração de biomassa de 9,18±0,00 g/L. Os melhores resultados obtidos para os parâmetros bioquímicos da lipase foram no pH 8 e temperatura 45°C (AH = 50,60±0,77 U/g). O teste de armazenamento demonstrou que a biomassa perde 20% da sua AH após 2 meses congelada. A caracterização do efluente apresentou um pH de 6,60, Sólidos Totais, Fixos e Voláteis de 1073,33±29,69 mg/L, 324,00±36,06 mg/L e 749,33±6,43 mg/L, respectivamente, Lipídios 6686,50±16,76 mg/L e DQO 1430,00±99,22 mg/L. Afim de analisar a influência das variáveis temperatura, agitação e pH na Atividade Metanogênica Específica, realizou-se o planejamento fatorial completo 23 e sua análise estatística demonstrou que apenas a variável temperatura teve influência significativa nos ensaios, com um volume máximo de biogás obtido de 33,33±5,03 mL no ensaio a 30°C sem agitação e pH 6,60. Assim, pode-se concluir que esse estudo apresentou uma alternativa promissora de aplicação de subprodutos na produção de enzimas e geração de bioenergia.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo da solubilidade de fitoesteróis em solventes com até quatro átomos de carbono em diferentes temperaturas
(2022-03-09) Guimarães, Isis Junqueira Furlan; Basso, Rodrigo Corrêa; Rolemberg, Marlus Pinheiro; Oliveira, Flávio Augusto Dias de
A desodorização é uma das etapas do processo de produção do óleo vegetal que consiste em eliminar componentes que causam odores e sabores desagradáveis a ele. Neste processo são eliminados componentes, na forma de uma mistura, que são interessantes para as indústrias químicas, farmacêuticas e alimentícias, dentre eles os fitoesteróis. Uma alternativa simples e de custo relativamente reduzido para a separação dos fitoesteróis dessa mistura é a dissolução fracionada que requer conhecimento da solubilidade dos componentes em diversos solventes e temperaturas. O desenvolvimento da metodologia experimental para determinação da solubilidade dos fitoesteróis mostrou que um tempo de 12 h foi suficiente para os sistemas atingirem o equilíbrio, e que o tempo de 4 h foi mais do que suficiente para a completa evaporação do butanol em estufa de circulação a 70 °C. Os resultados obtidos pela metodologia aplicada ao estudo da solubilidade dos fitoesteróis mostraram que solventes com cadeias carbônicas maiores, como o butanol, e temperaturas elevadas, 313,15K, solubilizam em maior quantidade a mistura de fitoesteróis. Ambos os modelos termodinâmicos, Wilson e NRTL, utilizados para modelar os sistemas binários em estudo mostraram boa representatividade dos resultados experimentais sendo que o modelo NRTL apresentou os menores desvios relativos médios iguais a respectivamente, 0,24, 0,29, 0,25 e 0,20%, para os sistemas contendo metanol, etanol, propanol e butanol. Os cálculos dos parâmetros de solubilidade de Hansen associados a representatividade da mistura de fitoesteróis por uma pseudomolécula teórica mostrou que as forças moleculares que regem as interações fitoesterol – solventes são majoritariamente as forças de dispersão, sendo este resultado corroborado pela maior solubilidade dos fitoesteróis em butanol em comparação aos demais solventes.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo do desempenho catalítico de células de Aspergillus oryzae IPT-301, imobilizadas em suportes porosos, para a produção de fruto- oligossacarídeos em reatores de leito fixo
(2025-03-13) Mello, Vinícius Gouveia de; Morales, Sergio Andres Villalba; Hoddapp, Maximillian Joachim; Rolemberg, Marlus Pinheiro
Os fruto-oligossacarídeos (FOS) são alimentos nutracêuticos considerados promissores substitutos de substâncias adoçantes convencionais. Mundialmente, observa-se um crescimento no mercado de FOS, com previsão para atingir cerca de US$ 6,25 bilhões até 2030. Muitos estudos têm se concentrado na síntese de FOS a partir da sacarose com o uso de células fúngicas com elevada atividade de transfrutosilação (𝐴𝑡). Destaca-se, nessa aplicação, a cepa Aspergillus oryzae IPT-301, tanto em estudos em batelada quanto em reatores contínuos. Isto posto, o presente trabalho objetivou avaliar o desempenho de células de A. oryzae IPT-301 imobilizadas em suportes compostos de espuma de poliuretano comercial (EPU) e poliácido láctico (PLA), empacotadas em reatores de leito fixo (PBR) para a produção de FOS. Os ensaios foram realizados com fluxo ascendente, pH de 5,5 e vazão de 1 ml min-1. No estudo da cinética enzimática com EPU, o sistema atingiu o regime estacionário a partir de cerca de 30 min e a maior 𝐴𝑡 (1504,27 ± 116,71 U g-1, 50 °C) foi obtida utilizando 473 g L-1 de sacarose na alimentação. Nos estudos de inibição, observou-se que baixa concentrações de glicose podem inibir a 𝐴𝑡 células de A. oryzae IPT-301. Pela avaliação da desativação com EPU, observaram-se decaimentos significativos de 𝐴𝑡 para temperaturas acima de 30 °C, porém, o maior valor de atividade média no período de 96 h foi obtido com 40°C. Na determinação da desativação para o PLA, estatisticamente não houve variação da atividade, provavelmente, devido à elevada oscilação no perfil de 𝐴𝑡 causada pela formação de caminhos preferenciais. Ressalta-se que, em todos os ensaios de desativação, os biocatalisadores tiveram 𝐴𝑡 até 96 h. Com o estudo da queda de pressão (Δ𝑃), observou-se que as esferas de vidro utilizadas na base e no topo do leito ofereceram a colaboração mais expressiva, representando cerca de 99 % da Δ𝑃 total. Na avaliação da distribuição de tempos de residência (DTR) com EPU, verificou-se um comportamento característico de reatores reais, com assimetria e variância significativa no perfil de DTR e tempo médio de residência de 38,34 min. Tais resultados demonstram que o uso de PBR empacotado com células de A. oryzae IPT-301 imobilizadas é uma alternativa promissora para a produção contínua de FOS.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação da atividade enzimatica de células imobilizadas de Aspergillus Oryzae IPT 301 para produção de frutooligossacarídeos em reator leito fixo
(Universidade Federal de Alfenas, 2022-12-15) Cruz, Jardel Artiman Da; Morales, Sergio Andres Villalba; Morales, Sérgio Andres Villlalba; Sipoli, Caroline Casagrande; Rolemberg, Marlus Pinheiro
Fructooligossacarídeos são açúcares funcionais de baixo teor calórico com vários benefícios para a saúde humana. Sua produção industrial é realizada principalmente em reatores do tipo batelada através da reação de transfrutosilação da sacarose, utilizando enzimas microbianas solúveis como biocatalisadores. Dentre estas enzimas, a FTase produzida pelo microrganismo Aspergillus Oryzae IPT-301 mostrou grande potencial para produção de FOS, principalmente com a utilização de suas células íntegras. O processo atual de produção de FOS em batelada é lento e possui alto custo operacional, principalmente por conta da impossibilidade de recuperação das enzimas solúveis no fim do processo. Portanto, torna-se necessário o desenvolvimento de biocatalisadores estáveis com alta atividade enzimática que catalisam a reação de transfrutosilação da sacarose para a produção de FOS em reatores de leito fixo (PBR). Sendo assim, este trabalho propôs a produção de biocatalisadores heterogêneos constituídos pelas células íntegras de Aspergillus Oryzae IPT-301 imobilizadas com glutaraldeído e encapsuladas em gel de alginato de cálcio e a avaliação de sua atividade enzimática em reator PBR. Foram avaliados os efeitos do fluxo volumétrico, concentração do substrato e temperatura de reação sobre a atividade enzimática. As maiores atividades enzimáticas foram obtidas com um fluxo de 10 ml.min-1, temperatura de 60°C e concentração de sacarose de 400 g.L-1. Os parâmetros cinéticos, de transferência de massa externa e a estabilidade operacional do processo também foram avaliados. O modelo de Hill foi o mais adequado para os dados experimentais, indicando a cooperação entre os sítios ativos do complexo enzimático. O valor obtido para o coeficiente de transferência de massa externa (Kc= 1,84 x 10 -11 m.s-1) indica limitação da reação pelo TME. Após 10 horas de reação, o sistema reacional exibiu boa estabilidade operacional com atividade enzimática de 836 ± 455 U.g-1 para reação sem reciclo e 2000 ± 400 U.g-1 para reação com reciclo. Sendo assim, implementação do reator PBR preenchido com FTase reticulada com glutaraldeído e encapsulada com gel de alginato de cálcio se mostrou promissora para a produção de frutooligossacarídeos.
Acesso aberto (Open Access)
Obtenção de lipídeos estruturados por acidólise enzimática em reatores de tanque agitado e leito fixo
(Universidade Federal de Alfenas, 2020-03-06) Laschi, Julia Batista Botelho; Paula, Ariela Veloso De
O presente trabalho teve como objetivo a síntese enzimática de lipídeos estruturados, a partir da acidólise de ácido cáprico (C10) e óleo de semente de uva, previamente caracterizado quanto aos índices de peróxido e acidez, bem como perfil composicional em ácidos graxos. Optou-se pela rota enzimática, utilizando a lipase de Rhizopus oryzae (rROL) imobilizada covalentemente em pó de sabugo de milho. O pó de sabugo de milho in natura, amostras de todas as etapas de ativação do suporte, bem como o derivado imobilizado foram submetidos a análises de FTIR, MEV e elementar por EDS, a fim de conhecer a estrutura do suporte. Utilizaram-se planejamentos experimentais para avaliação da influência da temperatura e do pH na atividade hidrolítica da enzima livre e imobilizada. Os biocatalisadores na forma livre e imobilizada também foram caracterizados quanto à estabilidade térmica, verificando-se aumento de cerca de 30 vezes a estabilidade térmica do biocatalisador imobilizado. As reações de acidólise foram realizadas em reatores de tanque agitado e leito fixo. Os produtos foram analisados quanto ao grau de incorporação (GI) e índice de peróxido (IP). Para os reatores de tanque agitado, as reações foram efetuadas por 24 horas, obtendo-se GI médio de 55 ± 0,3%. A reação em reator de leito fixo, com reciclo total, foi conduzida por 120 horas obtendo-se GI máximo de 54,5% em 120 horas. Dessa forma, verificou-se que a enzima de Rhizopus oryzae foi satisfatoriamente imobilizada em pó de sabugo de milho. Além disso, esta enzima apresentou potencial para aplicação nas reações de acidólise, visando à obtenção de triglicerídeos estruturados, uma vez que os graus de incorporação obtidos foram satisfatórios.
Acesso aberto (Open Access)
Imobilização de células de Aspergillus Oryzae IPT-301 em esponja vegetal para a síntese enzimática de fruto-oligossacarídeos
(Universidade Federal de Alfenas, 2024-08-23) Aranda, Isabela Almodova; Perna, Rafael Firmani; Perna, Rafael Firmani; Zanin, Gisella Maria; Basso, Rodrigo Corrêa
Fruto-oligossacarídeos (FOS) são classificados como açúcares prebióticos que apresentam diversos benefícios à saúde e nutrição humana. São sintetizados industrialmente, por reação de transfrutosilação em moléculas de sacarose catalisadas por enzimas frutosiltransferases aderidas às células microbianas. A imobilização de células em materiais de suporte possibilita obter biocatalisadores heterogêneos robustos e resistentes às condições adversas do meio reacional. Esponjas vegetais são suportes indicados para a imobilização por apresentarem tamanho e distribuição de poros que possibilitam a difusão gasosa e de substrato, essenciais para o crescimento microbiano. Além disso, são suportes biodegradáveis e de baixo custo. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de células de Aspergillus. oryzae IPT-301 e sua imobilização em esponja vegetal. Para isso, a produção das células microbianas, imobilizadas em esponja vegetal, ocorreu em meio de cultura sintético, pH 5,5, 200 rpm à 30 ºC. A curva de crescimento microbiano mostrou que o melhor tempo de cultivo celular ocorreu para 28h de processo. A temperatura de 50 ºC, o pH de 5,75 e a concentração de 400 g L-1 foram os parâmetros do meio reacional que forneceram máximas atividades enzimáticas. As células biocatalíticas imobilizadas exibiram maior termoestabilidade quando comparadas às células biocatalíticas in natura, conforme indicado pelos valores dos parâmetros termodinâmicos obtidos para o biocatalisador heterogêneo. Além disso, as células imobilizadas em esponja vegetal apresentaram ampla faixa de estabilidade frente ao pH (5,00 a 7,00) e bom desempenho operacional. Ensaios em reator de leito fixo mostraram uma produtividade enzimática de 11,7 U g-1 min-1, cujos valores de conversão e rendimento obtidos foram iguais a 8,31% e 6,63%, respectivamente. Quanto ao valor do parâmetro produtividade mássica, obteve-se 1,89 g FOS gcélulas-1 h -1 para o sistema reacional contínuo. Esse conjunto de resultados evidencia a inovação tecnológica presente neste estudo para a obtenção de biocatalisadores a partir da imobilização de células em esponja vegetal, tanto para a síntese de FOS, quanto no avanço do segmento de bioprodutos de interesse industrial e na implementação de bioprocessos diversos.
Acesso aberto (Open Access)
Valorização do okará para obtenção de fibras dietéticas e seu uso em filmes comestíveis para embalagens alimentares
(Universidade Federal de Alfenas, 2024-08-30) Assunção, José Vitor Scarcella; Andrade, Grazielle Santos Silva; Andrade, Grazielle Santos Silva; Lopes, Melina Savioli; Lelis, Ana Letícia Rodrigues Costa
Em resposta às crescentes preocupações ambientais e à busca por inovações sustentáveis, este estudo explora o potencial dos resíduos agroindustriais como matérias-primas alternativas para a fabricação de filmes comestíveis. Neste sentido foi investigado o potencial uso de okará, subproduto do processamento de soja, como fonte de fibra dietética para o enriquecimento de filmes comestíveis de carboximetilcelulose (CMC), visando à redução de resíduos e ao desenvolvimento de embalagens renováveis através da técnica de casting. Comparou-se o desempenho do filme de CMC enriquecido com fibra de okará com filmes contendo fibras dietéticas convencionais e emergentes, como pectina, inulina e β-glucana. Além disso, as matrizes de inulina, β-glucana e okará foram avaliadas quanto à capacidade de carrear Lactobacillus Casei, com o objetivo de produzir filmes com propriedades probióticas, que são conhecidos por promoverem inúmeros benefícios à saúde humana, além de estender a vida útil de alimentos. A fibra de okará foi extraída por hidrólise ácida a 121°C, resultando em um rendimento de 5,31% em relação ao peso seco inicial. A incorporação de Lactobacillus Casei nas matrizes não afetou as propriedades dos filmes, exceto pela viabilidade do probiótico, de 50% para inulina e β-glucana, contrastando com os 2% observados para a fibra de okará. A análise de difração de raios X (DRX) dos filmes produzidos indicou uma cristalinidade máxima de 5%, para todos os filmes produzidos, evidenciando uma estrutura predominantemente amorfa. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) confirmou a uniformidade e ausência de defeitos nas amostras. O filme enriquecido com fibra de okará apresentou características essenciais para a preservação de alimentos: espessura, permeabilidade a vapor de água (PVA) e estabilidade térmica, comparáveis às das outras fibras dietéticas testadas. As propriedades ópticas deste novo material indicaram a capacidade de bloquear até 70% da luz UV, oferecendo uma proteção adicional para itens sensíveis à luz. Os testes de solubilidade revelaram que os filmes de okará e β-glucana apresentaram maior solubilidade, enquanto os testes mecânicos indicaram que os filmes de β-glucana superaram os demais em resistência à tração, atingindo uma tensão de 27,5 MPa. Este trabalho contribui para o avanço na utilização de resíduos agroindustriais com potencial aplicação na indústria de alimentos e embalagens.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo do comportamento do equilíbrio líquido-liíquido de sistemas aquosos bifásicos contendo Pluronic L64 ® + água + sais de sódio
(Universidade Federal de Alfenas, 2020-09-18) Monteiro Junior, Edson Geraldo; Basso, Rodrigo Corrêa; Mafra, Marcos Rogério; Virtuoso, Luciano Sindra
Os sistemas aquosos bifásicos constituem-se de duas fases líquidas em equilíbrio termodinâmico. São sistemas com potencial de aplicação na substituição e simplificação de etapas em processos de extração e purificação, em especial de biocompostos. Assim, este trabalho objetiva a avaliação experimental do comportamento do equilíbrio líquido-líquido de sistemas aquosos bifásicos constituídos por Pluronic L64 ® + água + sais de sódio bem como de sistemas contendo glicose, variando-se o pH do meio e avaliando o efeito da temperatura sobre estes sistemas também por meio de comparação com dados da literatura. Neste estudo foram discutidos: as variações de energia de Gibbs, de entalpia e de entropia de micelização; a variação de energia de Gibbs de solvatação e o efeito dos volumes de hidratação dos ions sobre o comportamento de separação de fases. As curvas binodais foram obtidas por titulação turbidimétrica e as composições das linhas de amarração foram calculadas seguindo a metodologia de Merchuk. Foi observado que o sulfato de sódio apresentou maior efeito de separação de fases, seguido pelo citrato de sódio e tartarato de sódio. Maiores valores de pH resultam em menores regiões bifásicas, efeito também observado em função do aumento da temperatura. Os coeficientes de partição mostraram que há maior distribuição de polímero e sal entre as fases à medida que o eletrólito é adicionado, enquanto que o coeficiente de partição da glicose não sofreu alterações significativas. A variação da energia livre de Gibbs de micelização indica que a separação de fases nos sistemas é espontânea e que a 293,15K os resultados estão relacionados com a energia de Gibbs de hidratação dos íons. Por outro lado, os resultados a 278,15K e 298,15K indicam a predominância do menor volume parcial molar do sulfato de sódio sobre o processo de separação de fases. A análise da variação de entropia de micelização indicou ainda que tratam-se de sistemas exotérmicos e que houve alteração na conformação do polímero em solução em maiores concentrações de sal. A variação da entropia de micelização mostrou que os sistemas são mais desordenados em menores concentrações de sal e que a ordem adicionada ao sistema em razão da formação de micelas poliméricas é superior à desordem acrescentada pela adição de sal. Neste contexto, o presente estudo adicionou novas interpretações sobre o fenômeno de separação de fases para os sistemas estudados por meio de uma abordagem baseada exclusivamente em parâmetros termodinâmicos.
Acesso aberto (Open Access)
Implementação de sistema remoto de gerenciamento e monitoramento de parâmetros para miniusina solar fotovoltaica
(Universidade Federal de Alfenas, 2020-09-25) Soares, Ivan Alan; Bastos, Izabella Carneiro; Lima, Cláudio Antônio De Andrade; Masselli, Yvo Marcello Chiaradia
O presente trabalho possui como objetivo a implementação de um sistema de gerenciamento e monitoramento de dados para a miniusina solar fotovoltaica localizada na Universidade Federal de Alfenas, campus Poços de Caldas e a comparação do sistema desenvolvido com um sistema de aquisição de dados comercial. O sistema desenvolvido apresenta parâmetros coletados e também indicadores de desempenho obtidos por modelagens numéricas. Para isso, foram utilizados equipamentos de medição e desenvolvidos um registrador de dados, um servidor web, uma REST API e uma aplicação web responsiva. O registrador de dados foi desenvolvido utilizando o computador de placa única Raspberry Pi 3 Modelo B e o banco de dados de séries temporais TimescaleDB. Os dados coletados pelo registrador são sincronizados e salvos no banco de dados do servidor web através da REST API. A comunicação entre a aplicação e servidor também é feita por intermédio da REST API, a qual retorna as informações requisitadas pela aplicação. A aplicação web foi implementada utilizando tecnologias web e bibliotecas de desenvolvimento como React, Bootstrap e ApexCharts. A aplicação foi dividida em páginas para melhor visualização dos dados como painel de controle, produção, desempenho do sistema, parâmetros medidos e clima. As páginas apresentam os dados utilizando gráficos e tabelas, além de permitir o usuário efetuar o download dos dados em formato XLS ou CSV. Além da vantagem de ser codificado em linguagens e tecnologias de baixo custo, em contraste com um sistema de aquisição de dados comercial, o sistema desenvolvido no presente trabalho atingiu uma variação percentual de 0.5361% no campo de monitoramento da produção de potência CA total da miniusina fotovoltaica monitorada, constituindo o sistema desenvolvido como um mecanismo válido para o monitoramento de sistemas fotovoltaicos.
Acesso aberto (Open Access)
Imobilização de células de Aspergillus oryzae IPT-301 em suportes inorgânicos e sua aplicação como biocatalisadores para a produção de fruto-oligossacarídeos
(Universidade Federal de Alfenas, 2024-08-05) Santos, Érica Daniely; Morales, Sergio Andres Villalba; Morales, Sergio Andres Villalba; Silvério, Sara Isabel Da Cruz; Rolemberg, Marlus Pinheiro
Os fruto-oligossacarídeos (FOS) são oligômeros de frutose, constituídos por unidades de frutose ligadas à sacarose. Esses açúcares apresentam propriedades não cariogênicas, anticancerígenas e contribuem para o equilíbrio da microbiota intestinal. Os FOS podem ser produzidos a partir da reação de transfrutosilação da sacarose catalisada por enzimas frutosiltransferases (FTase, E.C.2.4.1.9), extracelulares ou presentes em células microbianas. A utilização de células com atividade de transfrutosilação (AT) têm se tornado uma alternativa promissora para a produção de FOS, principalmente quando imobilizadas em suportes porosos uma vez que constituem biocatalisadores heterogêneos com alta estabilidade. O desempenho destes biocatalisadores depende das características da célula, das condições de reação e do suporte utilizado. Com isto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a imobilização, por cultivo celular submerso, de células de Aspergillus oryzae IPT-301, em óxidos de alumínio e titânio. A imobilização das células microbianas nos óxidos, ocorreu em meio de cultura sintético, pH 5,5, 200 rpm e 30°C. Foram avaliados a capacidade de crescimento das células em função do tempo de cultivo e da atividade de transfrutosilação para ambos os suportes, além de ensaios de regeneração e reutilização do suporte para a escolha daquele mais adequado para os demais ensaios. Foram realizados ensaios de estabilidade frente ao pH, térmica, de armazenamento e operacional em reator batelada e de leito fixo. Também, foi determinada a influência da concentração de sacarose do meio reacional nos perfis de atividade de transfrutosilação. A curva de crescimento microbiano mostrou que o melhor tempo de cultivo celular ocorreu em 32 h de processo, para ambos os suportes. O ensaio de regeneração dos óxidos indicou que apenas a titânia - TI40 pôde ser reutilizada no processo de cultivo celular, já que não apresentou fraturas, nas diversas etapas, que afetassem sua morfologia. O ensaio de estabilidade frente ao pH indicou o pH ótimo de 5,5 com maior valor de atividade de transfrutosilação, de 1990,12 ± 45,5 Ug-1. A estabilidade de armazenamento mostrou que a atividade se manteve apenas até o primeiro dia, vindo a cair progressivamente até o tempo de 60 dias. A concentração de sacarose que obteve a maior atividade foi de 480 g L-1, no valor de 262,89 ± 25,49 U g-1, e os parâmetros termodinâmicos obtidos no ensaio de estabilidade térmica, indicaram uma maior termoestabilidade para célula imobilizada em comparação com a célula in natura. Por último, as células imobilizadas em titânia apresentaram atividade enzimática estável no reator batelada durante 20 ciclos de reação consecutivos de 1h, e em reator de leito fixo durante 24 horas sob fluxo contínuo. Esses resultados evidenciam o potencial de aplicação de células de A. oryzae IPT-301 imobilizadas em óxido de titânio para produção de FOS, destacando o potencial de regeneração do suporte e a elevada estabilidade operacional do biocatalisador.
Acesso aberto (Open Access)
Implementação de reator de leito fixo empacotado com células de Aspergillus oryzae IPT - 301 imobilizadas em esponja de poliuretano para a produção enzimática de fruto-oligossacarídeos
(Universidade Federal de Alfenas, 2023-12-15) Cardoso, Mariana Ferreira Martins; Perna, Rafael Firmani; Silvério, Sara Isabel Da Cruz; Xavier, Michelle Da Cunha Abreu
Os fruto-oligossacarídeos (FOS) possuem uma ampla gama de aplicações na indústria alimentícia devido às suas propriedades fisiológicas e funcionais. Sua produção ocorre por reação de transfrutosilação em moléculas de sacarose catalisadas por enzimas frutosiltransferases (FTase, E.C.2.4.1.9) aderidas às células microbianas. A imobilização de células em materiais de suporte permite obter biocatalisadores heterogêneos robustos e resistentes às condições adversas do meio reacional. Esponjas de poliuretano (EPU) são suportes indicados para a imobilização por apresentarem estabilidades térmica e mecânica, além de tamanho e distribuição de poros que possibilitam a difusão gasosa e de substrato, essenciais para o crescimento microbiano. Atualmente, a produção de FOS é conduzida em biorreatores batelada, um processo lento e oneroso. Portanto, torna-se necessário a implementação de sistemas reacionais contínuos, em reatores de leito fixo (PBR) que aumentem o volume de produção de FOS e diminuam seus custos operacionais. Diante disso, este trabalho propôs implementar um sistema reacional contínuo para a produção de FOS em reator PBR a partir de células de Aspergillus oryzae IPT-301 imobilizadas em EPU, utilizando sacarose comercial como substrato, com fluxo de alimentação ascendente. Para isso, o reator foi empacotado com as células microbianas cultivadas e concomitantemente imobilizadas, por processo batelada, em matrizes cúbicas de EPU utilizando meio de cultura sintético, pH 5,5, 200 rpm, 30 ºC por 32 h. Para o processo contínuo, foram avaliados a influência da vazão volumétrica (1,0 mL.min-1 a 10,0 mL.min-1), concentração de substrato (200 g.L-1 a 600 g.L-1), temperatura do meio reacional (30 ºC a 60 ºC) e massa do leito biocatalítico nos perfis de atividade de transfrutosilação (AT). Por fim, foram realizados estudos de estabilidade operacional com e sem reciclo no reator PBR por 12 h de reação. A condição operacional que proporcionou os maiores valores de AT utilizando a concentração de sacarose de 400 g.L-1, para a reação enzimática conduzida a 50 ºC, pH 5,5 com o reator empacotado com 0,8g de células microbianas imobilizadas. Contudo, a mesma apresentou sobrecarga operacional, sendo escolhida a vazão de 1mL.min-1 para os ensaios subsequentes. Os resultados de estabilidade operacional mostraram valores de AT elevados e estáveis ao decorrer da reação, alcançando-se produtividades de FOS iguais a 115,0 g.L-1.h-1 e 5,0 g.L-1.h-1 no reator operado com e sem corrente de reciclo, respectivamente. Os resultados mostraram que a implementação de um sistema reacional contínuo pode se tornar promissor para a síntese enzimática de FOS.
Acesso aberto (Open Access)
Síntese, modelagem, simulação e análise técnica-econômica de uma planta de produção de biocatalisadores heterogêneos para obtenção de fruto-oligossacarídeos
(Universidade Federal de Alfenas, 2023-12-08) Silva, Guilherme Ferreira Da; Perna, Rafael Firmani; Elias, Andrew Milli; Rolemberg, Marlus Pinheiro
Os fruto-oligossacarídeos (FOS) são açúcares prebióticos de baixa caloria que promovem uma série de benefícios à saúde e nutrição humana e animal. Podem ser produzidos pela reação de transfrutosilação em moléculas de sacarose, catalisada por enzimas frutosiltransferases (FTase E.C.2.4.1.9) aderidas às células microbianas. O uso da enzima solúvel na produção de FOS pode causar instabilidade na estrutura tridimensional quando isolado do seu ambiente natural e possível perda de atividade devido às condições do processo ou inibição pelo substrato e/ou produto. Com isso a imobilização de células em materiais de suporte permite obter biocatalisadores heterogêneos robustos com elevada atividade, especificidade e seletividade, ao passo que a reticulação das células imobilizadas permite produzi-los com maior estabilidade operacional, possibilitando a aplicação em sistemas reacionais contínuos. As esponjas de poliuretano (EPU) são suportes indicados para a imobilização de células por apresentarem estabilidades térmica e mecânica, além de tamanho e distribuição de poros que possibilitam a difusão gasosa e de substrato, essenciais para o crescimento microbiano. Neste contexto, propõe-se realizar a síntese, modelagem, simulação, análise técnica-econômica (ATE) e de sensibilidade de uma planta de produção de biocatalisadores heterogêneos visando a síntese de FOS a partir de células de Aspergillus oryzae IPT-301, com atividade de transfrutosilação, imobilizadas em cubos de EPU. As simulações foram realizadas no software EMSO para os cenários envolvendo células imobilizadas e reticuladas em EPU (Cenário A) e apenas para células imobilizadas em EPU (Cenário B) mediante o processamento de 4,5 kg/h de sacarose VHP (Very High Polarization) utilizada como substrato. No cenário A foram obtidos 2,776 kg/h do biocatalisador heterogêneo com gasto energético de 6,298 kW, enquanto no cenário B foram produzidos 2,789 kg/h do biocatalisador com gasto energético de 6,167 kW. Para ambos os cenários, obteve-se uma produtividade de 2,812 kg/m3 .h do biocatalisador heterogêneo. Os processos apresentaram elevados custos de produção, acarretando um preço mínimo de venda maior que o valor proposto de 420 US$/kg para o cenário A (437,285 US$/kg) e 210 US$/kg para o cenário B (376,296 US$/kg). Além disso, ambos os cenários obtiveram um VPL negativo, tornando os processos inviáveis do ponto de vista econômico. Nas análises de sensibilidade, constatou-se que o cenário B necessita de uma grande alteração no preço de venda para ser economicamente viável. Entretanto, pequenas alterações nas variáveis do cenário A possibilitam tornar o processo viável, visto que as células imobilizadas e reticuladas em EPU apresentam maior atividade enzimática e, portanto, impactam positivamente no aumento da produção de FOS.
Acesso aberto (Open Access)
Remoção de sílica reativa de bauxita por flotação
(Universidade Federal de Alfenas, 2023-06-26) Silva, Gustavo Victor Batista E; Horta, Daniela Gomes; Bergerman, Maurício Guimarães; Roveri, Carolina Del
O objetivo do trabalho foi contribuir para o desenvolvimento de uma estratégia de flotação catiônica reversa de caulinita usando diversas amostras de bauxita de Juruti- PA da empresa Alcoa. As amostras foram caracterizadas quanto a sua composição química por meio da determinação dos teores de Alumínio Aproveitável (AA) e Sílica Reativa (SR), da composição mineralógica e das distribuições granulométrica e granuloquímica. Os ensaios de flotação foram realizados, inicialmente, para a seleção de coletores, depressores e dispersantes. Em seguida, os reagentes mais promissores foram empregados em ensaios de flotação com as amostras com maior quantidade de finos e teores de SR. Nas condições mais satisfatórias, a flotação reduziu o teor de SR de 19,02% na alimentação para 6,37%. Os reagentes mais promissores foram o coletor de caulinita F-EDA na dosagem de 200g/t (alquil eteramina), o depressor de gibbsita amido de milho (AMD) na dosagem de 400g/t, e o dispersante NO149 (poliacrilamida) na dosagem de 200g/t em pH > 9,0. A redução da concentração de sólidos aprimorou a flotação de bauxitas com grande quantidade de partículas finas. A flotação não foi eficiente para reduzir o teor de SR da amostra de rejeito. Em comparação à concentração física por hidrociclonagem, que ocorre atualmente na planta, a concentração por flotação, ainda em batelada, apresentou o dobro de recuperação mássica. O trabalho indica a possibilidade de emprego da técnica de flotação na operação de Juruti.
Acesso aberto (Open Access)
Imobilização da enzima frutosiltransferase extracelular de Aspergillus oryzae IPT-301 em compósito de poli ácido lático e argila para produção de frutooligossacarídeos
(Universidade Federal de Alfenas, 2023-08-17) Correa, Aline De Carvalho; Lopes, Melina Savioli; Almeida, Alex Fernando De; Maestrelli, Sylma Carvalho
Os frutooligossacarídeos (FOS) são conhecidos como “açúcares não convencionais”, são alimentos funcionais e prebióticos benéficos à saúde humana. Eles são compostos por uma unidade de sacarose alongada por unidades frutosil ligadas entre si por ligações do tipo β (2→1). Os FOS podem ter ocorrência natural em diversos tipos de vegetais ou serem produzidos por diferentes vias. Dentre as formas de produção comercial, a reação de transfrutosilação da sacarose realizada pela enzima frutosiltransferase (FTase) possui destaque. A cepa do fungo Aspergillus oryzae IPT-301 se destaca por produzir frutosiltransferase (FTase) com elevada atividade de transfrutosilação (𝐴𝑡). A utilização da enzima livre em escala comercial é um processo difícil devido a sua alta instabilidade e a necessidade de grande controle das variáveis de processo. A imobilização enzimática é uma técnica voltada para a fixação das enzimas em suportes orgânicos ou inorgânicos visando conferir maior estabilidade e facilidade de operação para bioprocessos. Neste contexto, este trabalho objetivou avaliar o processo de imobilização da FTase extracelular de Aspergillus oryzae IPT-301 em suporte de poli (ácido lático) enriquecido com 10% de argila refratária (PLA – 10AR). Para tanto, realizou-se testes de imobilização da FTase extracelular em PLA – 10AR na temperatura de 35 ºC, durante 8 horas, com agitação de 175 rpm na proporção 10:1 de caldo proveniente do cultivo celular em pH 5,5 para suporte. Atingiu-se uma atividade de transfrutosilação recuperada de 17,23 ± 0,87 %. Fez-se um planejamento de experimentos do tipo delineamento composto central rotacional (DCCR) por meio do software Protmiza® com o objetivo de avaliar as influências da temperatura e do pH sobre 𝐴𝑡 e obter as condições ótimas para a reação, que foram atingidas em 50ºC e pH 5,5. Para estudos de caracterização do biocatalisador imobilizado, foram realizados ensaios de avaliação da influência da concentração de substrato na reação enzimática, de estabilidade frente ao pH de incubação e ensaios de estabilidade armazenamento. O estudo dos efeitos de concentração mostrou que as maiores atividades foram atingidas para concentrações entre 400 g.L-1 e 600 g.L-1 de sacarose, com valores superiores a 85% e que o modelo cinético de Hill fornece melhor ajuste dos dados apresentados pelo biocatalisador. Ademais, a estabilidade frente ao pH de incubação fornece atividades relativas superiores a 76% para uma faixa de pH entre 5,0 e 6,5. A avaliação da estabilidade térmica para as temperaturas entre 30 e 60ºC por 24h apontou que não houve ganho de estabilidade do biocatalisador heterogêneo frente a enzima solúvel. Sobre a estabilidade operacional, o biocatalisador mostrou-se com comportamento constante e estável entre os ciclos 4 e 7, decaindo no ciclo 8 pelo rompimento das ligações entre enzima e suporte. Ressalta-se a inovação tecnológica presente neste estudo de imobilização da FTase extracelular em suporte elaborado a partir de compósito de poli (ácido lático) com 10% argila para a produção de FOS.
Acesso aberto (Open Access)
Imobilização da frutosiltransferase de Aspergillus oryzae IPT-301 em óxido de zinco para produção de frutooligossacarídeos
(Universidade Federal de Alfenas, 2023-03-29) Megda, Fábio; Lopes, Melina Savioli; Almeida, Alex Fernando De; Maestrelli, Sylma Carvalho
Os frutooligossacarídeos (FOS) são açúcares prebióticos e, portanto, benéficos à saúde e nutrição humana. Esses açúcares apresentam baixo teor calórico e podem ser consumidos por pessoas diabéticas, além de ser grande potencial de aplicação na indústria alimentícia podem ser substitutos por açúcares convencionais. A síntese enzimática de FOS ocorre pela atividade de transfrutosilação (AT) em moléculas de sacarose, por meio da enzima microbiana frutosiltransferase (FTase, E.C. 2.4.1.9), sendo que as FTases podem ser produzidas a partir do fungo Aspergillus oryzae IPT-301 por meio do cultivo celular submerso. Deste modo, este trabalho teve como objetivo estudar a imobilização da frutosiltransferase em peças de óxido de zinco (ZnO) por meio da adsorção física. Os parâmetros de imobilização em óxido de zinco apresentaram um rendimento de imobilização de 38,00% e uma atividade recuperada de 3,22%. O estudo do efeito de concentração mostrou que a maior atividade foi atingida para concentração de 600 g. L-1 de substrato, tendo ajuste ao modelo de Hill. O ensaio de estabilidade ao pH indicou que o biocatalisador apresenta maiores estabilidades em pH entre 6,0 e 6,5. A estabilidade térmica do biocatalisador não foi expressiva em comparação à enzima solúvel; portanto, apresentou tempo de meio-vida em 1,70 vezes que a enzima solúvel a 30ºC. A enzima imobilizada apresentou estabilidade ao armazenamento com atividade relativa acima de 75% após 2 dias. Os estudos de caracterização físico-químico comprovaram a imobilização da enzima na superfície do suporte, corroborando com uma imobilização satisfatória da FTase.
Acesso aberto (Open Access)
Síntese e caracterização de tungstato de prata para aplicação na degradação fotocatalítica de poluentes orgânicos
(Universidade Federal de Alfenas, 2023-06-23) Pereira, Otávio Augusto Poli; Bertholdo, Roberto; Schnitzler, Danielle Caroline; Giraldi, Tania Regina
O aumento da contaminação ambiental por poluentes orgânicos tem impulsionado pesquisas voltadas para o tratamento por diferentes processos. Tais poluentes podem persistir no meio ambiente, causando problemas como a contaminação do solo, águas superficiais e lençóis freáticos, principalmente. Entre os poluentes orgânicos mais persistentes é possível listar os pesticidas, produtos farmacêuticos e algumas classes de corantes. A fotocatálise heterogênea tem sido amplamente investigada pelo uso de diferentes materiais semicondutores que atuam como fotocatalisadores na oxidação destes poluentes. O tungstato de prata, Ag2WO4, é um semicondutor com propriedades fotocatalíticas destacadas, pois ao ser irradiado por luz ultravioleta (UV) ou visível (Vis) é capaz de produzir radicais hidroxila, peróxido e/ou superóxidos que apresentam elevado potencial de oxidação de poluentes orgânicos. Neste trabalho, foram sintetizadas partículas de tungstato de prata pelo método hidrotermal assistido por radiação micro-ondas, sendo assim, um diferencial em relação a outros trabalhos que não exploraram esse método de síntese em condição de alto controle. Os materiais sintetizados foram caracterizados por técnicas de DRX, DRS, MEV/FEG e área superficial BET. Os resultados de DRX indicaram que foi possível obter Ag2WO4 com predominância da fase alfa, mais recomendada para fotocatálise, em temperaturas menores do que sugeridas por trabalhos anteriores encontrados na literatura. Foram realizados estudos fotocatalíticos na etapa de aplicação, com o intuito de degradar os potenciais poluentes orgânicos, como Atrazina, Paraoxon, Paracetamol, Fluoxetina e Sertralina, mostrando que a Atrazina foi a molécula que melhor respondeu ao uso do fotocatalisador, aumentando as taxas de remoção por degradação fotocatalítica. Como o material sintetizado se mostrou mais promissor para aplicação na remoção de Atrazina, foram realizados estudos de adsorção e fotodegradação de Atrazina tanto em amostras sintéticas quanto em amostra de água superficial. Os resultados do estudo cinético de adsorção mostraram que o tempo de equilíbrio de adsorção de Atrazina pelo adsorvente foi de 30 minutos. Nos estudos de fotodegradação foram utilizadas duas fontes de luz, UV e visível. Sob luz UV, foram gerados produtos de degradação, o que não ocorreu nos estudos usando luz visível. Desta maneira, a aplicação com águas superficiais foi realizada sob essa faixa de luz com adição de peróxido. O material se mostrou com boas perspectivas para remoção de Atrazina sob as condições otimizadas, contribuindo para a solução do problema da contaminação e persistência de poluentes orgânicos no meio ambiente.
Acesso aberto (Open Access)
Imobilização de células de Aspergillus oryzae IPT-301 em esponja de poliuretano para a produção enzimática de fruto-oligossacarídeos
(Universidade Federal de Alfenas, 2022-12-16) Barbosa, Nathália Romani; Perna, Rafael Firmani; Maiorano, Alfredo Eduardo; Miranda, Everson Alves
Fruto-oligossacarídeos (FOS) são oligômeros de frutose benéficos à saúde e nutrição humana por exibirem propriedades nutracêuticas. Sua produção ocorre por reação de transfrutosilação em moléculas de sacarose catalisadas por enzimas frutosiltransferases (FTase, E.C.2.4.1.9) aderidas às células microbianas. A imobilização de células em materiais de suporte permite obter biocatalisadores heterogêneos robustos e resistentes às condições adversas do meio reacional. Esponjas de poliuretano (EPU) são suportes indicados para a imobilização por apresentarem estabilidades térmica e mecânica, além de tamanho e distribuição de poros que possibilitam a difusão gasosa e de substrato, essenciais para o crescimento microbiano. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de células de Aspergillus oryzae IPT-301, por cultivo celular submerso, e sua imobilização concomitante em esponjas de EPU. Para isso, foram investigados a capacidade de crescimento e adsorção das células em função do tempo de cultivo e da atividade de transfrutosilação (AT), assim como realizados estudos de caracterização das propriedades bioquímicas e de estabilidade das células imobilizadas e imobilizadas e reticuladas, visando obter biocatalisadores robustos, estáveis e ativos para a síntese de FOS. A produção das células microbianas, confinadas em EPU, ocorreu em meio de cultura sintético, pH 5,5, 200 rpm à 30 ºC. A curva de crescimento microbiano mostrou que o melhor tempo de cultivo celular ocorreu para 32 h de processo. A temperatura de 50 ºC, o pH de 5,5 e a concentração de 480,2 g L-1 foram os parâmetros do meio reacional que forneceram os máximos valores de AT. A avaliação da cinética enzimática mostrou que o modelo de Hill se ajustou satisfatoriamente aos perfis cinéticos apresentados para ambos os biocatalisadores. Parâmetros termodinâmicos indicaram que as células imobilizadas proporcionaram um aumento da termoestabilidade do biocatalisador. Os ensaios de estabilidade frente ao pH mostraram que ambas as células (imobilizadas e imobilizadas e reticuladas) mantiveram estáveis em uma faixa de pH entre 4,5 e 6,0 e retiveram até 40 % de AT inicial quando armazenadas por 28 dias sob refrigeração. Por fim, os resultados de estabilidade operacional indicaram que as células imobilizadas e imobilizadas e reticuladas retiveram 50,23% e 60,90% de suas atividades enzimáticas iniciais, respectivamente, após 12 ciclos reacionais consecutivos, alcançando uma produção média de 100 g L-1 de FOS. Esse conjunto de resultados evidencia a potencialidade da aplicação de células catalíticas, imobilizadas em EPU, na produção de FOS e representa o início de uma sequência de estudos sobre a imobilização dessas células microbianas, por adsorção, em diferentes materiais de suporte para a obtenção de biocatalisadores na síntese de bioprodutos de interesse industrial e na implementação de bioprocessos diversos.
Acesso aberto (Open Access)
Extração e caracterização de lipídios microbianos do fungo filamentoso Aspergillus oryzae
(Universidade Federal de Alfenas, 2023-03-07) Catarino, Bianca Pavan; Paula, Ariela Veloso De; Silva, Eric Keven; Ebinuma, Valéria De Carvalho Santos
Os óleos microbianos são uma alternativa promissora para suprir a demanda nutricional de lipídios essencialmente ingeridos através da dieta. E os fungos filamentosos pertencentes a esse grupo se destacam pela capacidade de sintetizar altas quantidades de ácidos graxos quando comparado aos outros micro-organismos oleaginosos. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial do fungo filamentoso A. oryzae para o acúmulo de lipídio e promover a extração lipídica utilizando solventes em banho ultrassônico, a fim de caracterizar os óleos obtidos e comparar o rendimento de extração para os diferentes solventes e mistura de solventes. A extração do lipídio microbiano em banho ultrassônico nas condições: 80 min, 50ºC e relação sólido: líquido 0,5 g:50 mL apresentou resultados mais interessantes com o uso de biomassa seca correspondendo a eficiência de 84,0 %, enquanto para biomassa úmida apresentou eficiência de 50,1%. A extração lipídica com os solventes: acetato de etila, heptano, hexano, metanol, etanol e isopropanol apresentou eficiência de extração de respectivamente 96%, 94,3%, 94,6%, 100%, 84,0% e 93,7%. A composição em ácidos graxos insaturados dos lipídios extraídos pelos diferentes solventes foi predominante em relação ao teor de saturados para os solventes polares, cujo percentual dos principais ácidos graxos extraído foi: 39 – 40% ácido oleico (C18:1), 23 – 24% ácido palmítico (C16:0) e 13 – 14% ácido linoleico (C18:2) para os solventes polares. E para os solventes apolares o percentual dos principais ácidos graxos extraídos foi: 41 – 42% ácido oleico (C18:1), 36 – 33 % ácido palmítico (C16:0) e 12% ácido esteárico (C18:0). E para mistura de solventes: acetato de etila: metanol, acetato de etila: etanol, acetato de etila: isopropanol nas proporções 2:1, 1:1 e 1:2 também foi extraído maior percentual de ácidos graxos insaturados e a composição dos principais ácidos graxos extraídos foi: 38 – 41% ácido oleico (C18:1), 23 – 25% ácido palmítico (C16:0) e 12 – 15% ácido linoleico (C18:2). E no melhoramento do processo foi possível reduzir o tempo de extração lipídico em banho ultrassônico para 40min, temperatura inicial do banho ultrassônico para 30ºC que apresentou eficiência de extração lipídica de 90,7%. Sendo assim, o presente trabalho possibilitou o aprofundamento do conhecimento na extração de lipídio microbiano contribuindo assim para o incremento do conhecimento científico da área.
Acesso aberto (Open Access)
Implantação de um sistema de gestão de qualidade em uma planta de produção de frutooligossacarídeos
(Universidade Federal de Alfenas, 2023-03-10) Nascimento, Thayná Berenike Silva; Morales, Sergio Andres Villalba; Ferraço, Fabio; Maiorano, Alfredo Eduardo
Num contexto mundial de modernização, o desenvolvimento de tecnologias inovadoras precisa estar alinhado com as demandas de qualidade e competitividade do mercado no sentido de facilitar o desenvolvimento de novas empresas e suportar a sua gestão da qualidade. Além de dar suporte no atendimento de requisitos regulatórios, a implantação de normas de qualidade, como a ISO 9001:2015, permite aumentar a satisfação dos clientes, entregar produtos de maior qualidade, mais seguros e estruturar os processos internos de uma organização. Particularmente, no cenário da indústria alimentícia e farmacêutica destaca-se o consumo de frutooligossacarídeos (FOS), que são açúcares prebióticos, fibras solúveis e não cariogênicos. Sua produção tem sido desenvolvida pelos pesquisadores do grupo de Tecnologia Enzimática e de Bioprocessos da UNIFAL-MG com o uso de biocatalisadores estáveis em reatores contínuos mediante a imobilização de células íntegras de Aspergillus oryzae IPT-301 em esponja de poliuretano e tem motivado estudos técnico-econômicos para uma futura implantação inédita de uma planta de produção no Brasil. Neste sentido, este trabalho apresentou uma metodologia de 7 fases para implantação do Sistema de Gestão da Qualidade a partir da ISO 9001:2015, com orientações e informações que permitirão o atendimento dos requisitos mínimos para obtenção de uma certificação na norma quando a planta estiver em operação. A avaliação de contexto interno e externo, incluiu os requisitos legais para comercialização de dois tipos de produtos, um adoçante de mesa e um suplemento alimentar com alegação de propriedade funcional, a apresentação dos processos, interações, identificação de riscos e oportunidades associados, bem como uma matriz SWOT para direcionar as atividades de gestão estratégica da planta. Destaca-se como vantagens deste processo inédito o uso de tecnologia totalmente nacional, formação do grupo por equipe multidisciplinar com experiência, baixos custos de matéria-prima (açúcar), falta de concorrência no mercado nacional, alto interesse público e privado no tema e possibilidade de patente do processo. Há de se levar em conta, porém, os riscos identificados tais como falta de investimento para a estrutura da planta, longo período para atendimento das regulamentações, alto custo dos coadjuvantes e incerteza na purificação do FOS. O conteúdo apresentado não é exaustivo e precisará ser revisado e atualizado quando, de fato, a planta estiver atuante, todavia o trabalho permitiu que a liderança do grupo de pesquisa entendesse as necessidades que surgirão e, assim, possam se preparar de forma estratégica para o futuro de suas atividades.